區塊鏈101:區塊鏈技術是如何工作的?
正如我們的指南中所說的“區塊鏈技術是什么?”有三種主要的技術可以組合成區塊鏈。沒有一個是新的。相反,它是他們的業務流程和應用程序。
這些技術包括:1)私有密鑰加密,2)分布式網絡,共享分類賬和3)激勵網絡的交易,記錄和安全。
下面是對這些技術如何協同工作以確保數字關系的解釋。
加密密鑰
兩個人想在網上交易。
他們每個人都持有私鑰和公鑰。
區塊鏈技術的主要目的是創建一個安全的數字身份引用。身份是基于私有和公共密鑰的結合。
這些鍵的組合可以被看作是一種靈巧的同意書,創造了一個非常有用的數字簽名。
反過來,這個數字簽名提供了對所有權的強大控制。
身份
但對所有權的嚴格控制還不足以確保數字關系的安全。當身份驗證被解決時,它必須與批準事務和權限(授權)的方式相結合。
對于區塊鏈,這從一個分布式網絡開始。
一個分布式網絡
“如果一棵樹倒在森林的思想實驗中”,就可以理解分布式網絡的好處和需求。
如果一棵樹倒在森林里,用攝像機記錄下它的下落,我們可以很確定地發現樹倒了。我們有視覺證據,即使細節(為什么或如何)可能不清楚。
比特幣區塊鏈的大部分價值在于,它是一個龐大的網絡,驗證者就像這個類比中的攝像頭一樣,達成共識,他們在同一時間目睹了同一件事。他們用數學驗證代替相機。
簡而言之,網絡的大小對于確保網絡的安全非常重要。
這是比特幣區塊鏈最吸引人的品質之一——它如此之大,積累了如此多的計算能力。在撰寫本文時,比特幣的安全性達到了350萬/秒,超過了世界上***的1萬家銀行的總和。更不成熟的Ethereum,比谷歌多了約12.5 /s,比谷歌還多,而且還基本上處于測試模式。
系統的記錄
當加密密鑰與這個網絡相結合時,出現了一種非常有用的數字交互形式。這一過程始于一個取其私鑰的過程,在比特幣的情況下,宣布某種形式的信息,即你正在發送一筆加密貨幣,并將其附加到B的公鑰上。
協議
一個包含數字簽名、時間戳和相關信息的塊將被廣播到網絡中的所有節點。
網絡服務協議
一個現實主義者可能會質疑森林中倒下的樹,并提出以下問題:為什么會有一百萬臺有攝像頭的電腦在等著記錄一棵樹倒下了呢?換句話說,你如何吸引計算能力來服務網絡使其安全?
對于開放的公共區塊鏈,這涉及到開采。采礦是對一個古老的經濟學問題——公地悲劇——的一種獨特的方法。
有了區塊鏈,通過提供你的計算機處理能力來服務網絡,有一種獎勵可用于一臺計算機。一個人的自我利益被用來幫助滿足公眾的需要。
使用比特幣,協議的目標是消除同一時間在不同交易中使用同一比特幣的可能性,這種可能性很難被檢測到。
這就是比特幣試圖充當黃金的方式。比特幣和它們的基本單位(satoshis)必須是唯一的擁有和具有價值。為了實現這一點,服務于網絡的節點創建并維護每一個比特幣的交易歷史,通過工作來解決工作證明的數學問題。
他們基本上是用他們的CPU權力投票,表達他們關于新區塊的協議或者拒絕無效的區塊。當大多數礦工到達相同的解決方案時,他們會在鏈條上增加一個新的區塊。這個塊是時間戳,也可以包含數據或消息。
這是一連串的塊:
對于每個區塊鏈,類型、數量和驗證可能不同。這是區塊鏈協議的問題——或者是什么是無效事務的規則,或者是一個新塊的有效創建。驗證過程可以為每個區塊鏈定制。任何必要的規則和激勵都可以創建,當足夠多的節點在如何驗證事務時達成共識。
這是一個taster的選擇,人們只是開始嘗試。
我們目前正處于區塊鏈開發階段,許多這樣的實驗正在進行中。到目前為止得出的唯一結論是,我們還沒有完全理解區塊鏈協議的靈活性。
在我們的指南中,更多關于區塊鏈技術的應用和用例是什么?“開放和許可的區塊鏈有什么區別?”
Authored by Nolan Bauerle; images by Maria Kuznetsov